人机系统课题设计

1、 人机系统课题设计 从人机不合理案例出发，建立一种更合理的、新的人-机关系。 1、座椅 2、手握式工具或用品设计1 1、座椅 通过对使用人群、使用环境、使用方式等人机关系的分析，提出合理的人机关系方案，设计一种座椅。 海大校园候车亭座椅设计 校园餐厅座椅设计 多媒体教室教师座椅及空间设计 电脑座椅设计 22、手握式工具和用品设计选择一个手握式工具或用品，对产品的使用功能、产品与手的受力作用关系进行分析，发现问题，改良设计符合人机的产品形态。3 作业要求： 设计报告书： 包括设计流程的全部内容，重点人机关系分析。 交打印文件（A4）、电子文件（全班刻一张盘）。4设计案例：厨刀设计5设计流程一、设

2、计目的二、现状分析 1、现有厨刀资料收集 2、厨刀的用途与分类 3、现有厨刀的分析 功能结构分析、操作分析、材料分析 4、使用者群体分析三、新设计方案 1、构思方案草 2、尺寸计测 3、新方案确定 三视图、效果图、人机分析和设计说明6一、设计目的 研究握柄形状，增加持握稳定性，避免以外伤害； 研究握柄角度，保证手腕处于顺直状态； 研究刃口角度，利于运刀，施力，缓解受部疲劳； 解决食指因局部受力而引发的疼痛； 解决粘刀问题，减少无效动作，提高工作效率。7 二、现状分析 1、现有厨刀资料收集 厨刀最常用的操作动作切、剁、砍、割、片(削)、顿。 新厨刀设计满足手工具设计原则，较好地完成这些操作。 市

3、场调查发现，厨刀用途不同，表现为不同的形态。82、厨刀的用途与分类93、现有厨刀的分析（1）功能结构分析10刀头、刀刃、刀背、刀柄1112（2）操作分析 持握方式和基本操作方式：竖握、横握。1314刀柄、刀刃的倾角目前市场上大部分片刀的刀柄为直线式刀柄。“切”动作，尺偏状态，10度左右，本设计取该角度为12度。15切削时腕部克服来自刃口的阻力，还需要克服由于阻力与用力不共线的旋转力矩。为减小旋转力矩，应尽可能使刀刃切削时的阻力与用力共线。刀刃圆弧也应有与握柄相对应的倾角12度。16为缓解直线形刀刃对手臂运刀时角度的限制，保证运刀动作流畅，刀刃的前部和后部采用圆弧形过渡。缩短了刃口与被切物接触线

4、的长度，增加了单位长度上的切削力，利于进刀和退刀。17刀具重心分析 (1)重心在刀身前部 在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳。(2)重心在刀身后部 相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难。(3)重心在刀身中部 是前面两者的综合，适应面较广。18材料分析 1)刀片材料：不锈钢 2)刀柄材料： (1)金属刀柄 一般刀片与刀柄一体，结实，但手感不好，且容易滑脱。 (2)塑料刀柄 塑料刀柄脆性较大，在强震动下易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点。 (3)橡胶刀柄 手感较好，与手的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和力也较差。19(4)木制

5、刀柄 手感好，摩擦适中，与人的亲和力强。(5)电木刀柄 电木刀柄手感、强度等性能均较好。(6)组合式 一般采用金属加木质或电木结构，刀柄牢固，同时还能起到装饰作用。204、使用者群体分析厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位在20-50岁男性和女性使用。21 三、新设计方案 1、构思方案草图 20个 对产品的整体造型、局部细节、功能结构形态进行设计构思。222、尺寸计测 计测对象可选择20一50岁的男性和女性。 直接参考手的有关测量数据，选取适当的百分位。233、新方案确定24（1）刀柄形状刀柄外形与人手持握的弧线相吻合。椭圆形截面使人持握时有稳定感，舒适、易于施力、不旋转。25鱼腹形(中

6、间突起)刀柄，可以防止轴向滑脱。在刀柄上方增加了竖握拇指按结构(凹坑)，在两侧均添加了横握拇指按压结构(凹坑)，它可以同时满足惯用右手和惯用左手操作者的操作需要。此外，还增加了食指保护结构(护板)，可使拇指、食指免受较大的局部压应力。避免了拇指直接按在金属刀身上所产生的不适感；增加了持握的稳定性和操作的舒适性，体现了宜人性设计的人机工程设计理念。26（2）刀柄、刀刃角度采用弯折式刀柄，以保证操作者持握刀具时手腕处于顺直状态。弯折角为12度。为避免切削时产生旋转力矩，刀刃所受阻力最好与刀柄施加的切削力共线。刃切削部分与刀柄平行。27（3）刀身形状 刀刃呈弧形设计，前部弧形大约与菜板成12度角。既保证了刀刃切削时的阻力与用力共线，同时，也缓解了直线形刀刃对手臂运刀的角度的限制。 前端倾角便于往复切削，后端弧形便于退刀操作。刀头最前端的刀